萝卜磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶基因结构及其调控序列分析

磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶(phgpx)是谷胱甘肽过氧化物酶(gpx)家族的重要一员，是目前已知能直接保护生物膜免受过氧化损伤的唯一酶类.此前的研究表明，萝卜磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶基因(rsphgpx)编码一个有生理功能的过氧化物酶,并且rsphgpx基因的表达可能受发育和环境胁迫信号的复杂调控.要深入了解该基因的表达调控机制首先必须阐明rsphgpx基因的结构及其上游调控序列.dna印迹表明萝卜rsphgpx基因以单拷贝的形式存在于基因组中.以基因组dna为模板，通过常规pcr与染色体步行相结合的方法克隆到了一段3.3kb长的rsphgpx基因组序列.分析发现，该基因由7个外显子和6个内含子组成，所有内含子的剪切位点均符合真核生物gt-ag规则.另外还发现该基因的上游基因是生物素合成酶基因；位于rsphgpx基因上游的调控序列只有不足300bp.这些结构特征与拟南芥atgpx3基因极其相似.顺式作用元件的数据库搜索发现rsphgpx基因的上游调控序列含有多个响应激素(如e-box和w-box)、胁迫(如转录因子myb和myc的结合位点)和光(如boxⅱ和ⅰ-box)信号的元件.rna印迹分析表明rsphgpx基因的表达受到脱落酸(aba)和连续光照(在黄化苗中)处理的负调控，受到冷胁迫(4℃)的正调控，这暗示了预测的顺式作用元件的调控作用.然而，除草剂paraquat对该基因表达的正调控作用，暗示了某些与氧化胁迫相关的未知元件的存在.这些结果进一步印证了rsphgpx基因的表达受发育和环境胁迫信号复杂调控的推测.这是迄今为止首个关于植物phgpx基因结构和上游调控序列的系统报道，为今后全面认识植物phgpx基因的表达调控机制奠定了必要基础.